在現(xiàn)代工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中,電動執(zhí)行機構扮演著至關重要的角色。隨著工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,對于精確控制各種設備的需求日益增長,電動執(zhí)行機構應運而生。 電動執(zhí)行機構的工作起始于接收控制系統(tǒng)發(fā)出的標準電信號,這種信號常見的有0 - 10V或4 - 20mA等類型。這一信號的設定是基于工業(yè)界長期的實踐和標準化的需求。例如,在化工生產(chǎn)中,對于反應釜內(nèi)的溫度、壓力等參數(shù)的精確控制,就需要控制系統(tǒng)根據(jù)傳感器采集到的數(shù)據(jù),轉化為標準電信號發(fā)送給電動執(zhí)行機構。當電動執(zhí)行機構接收到這個信號后,它就像一個忠誠的執(zhí)行者,立即驅(qū)動電機轉動。經(jīng)過轉換后的動力被傳遞到閥門或擋板等調(diào)節(jié)部件,帶動它們完成位移或轉角控制。使用過程中,應注意保持氣源清潔干燥,避免雜質(zhì)進入系統(tǒng)影響正常工作?;ぶ悄軋?zhí)行器設備
未來電動執(zhí)行機構將加速向伺服驅(qū)動與智能控制方向轉型,通過集成高精度傳感器(如霍爾效應傳感器、光電編碼器)和自適應算法,實現(xiàn)力矩、位移、速度的閉環(huán)控制。例如,基于邊緣計算的實時數(shù)據(jù)處理能力可提升執(zhí)行機構的自診斷功能,預測齒輪磨損、電機過熱等潛在故障。同時,智能型產(chǎn)品將深度融合工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)協(xié)議,支持Modbus TCP、OPC UA等通信標準,實現(xiàn)與PLC、DCS系統(tǒng)的無縫對接,形成設備狀態(tài)監(jiān)測-遠程參數(shù)優(yōu)化-預測性維護的閉環(huán)管理體系。石油氣動執(zhí)行機構撥叉式氣動執(zhí)行機構單作用型依靠彈簧復位原理工作,而雙作用型則依賴于兩個方向上的氣壓驅(qū)動。
電動執(zhí)行機構的動力系統(tǒng)采用三相或單相交流電機驅(qū)動,其工作原理基于電磁感應原理,定子繞組通過交變電流產(chǎn)生旋轉磁場帶動轉子輸出機械能。減速器作為關鍵傳動部件,主要分為行星齒輪和蝸輪蝸桿兩種形式:行星齒輪減速器通過多級行星輪系實現(xiàn)高精度分流傳動,特別適用于大扭矩輸出場景;蝸輪蝸桿結構則利用斜齒嚙合特性,可達到50:1以上的減速比,同時具備自鎖功能防止反轉。減速機構內(nèi)部通過渦輪蝸桿組將電機的高速旋轉轉換為低速高扭矩輸出,配合絲桿螺母機構進一步將旋轉運動轉化為直線位移(直行程),或通過扇形齒輪組實現(xiàn)0-90°角度旋轉(角行程)。不同閥門類型對應不同傳動結構:閘閥、截止閥等需要多回轉運動(通常900°-1800°)的閥門采用蝸輪蝸桿減速系統(tǒng),而球閥、蝶閥等只需部分回轉(90°-120°)的閥門則配備行星齒輪系統(tǒng)。
電動執(zhí)行機構根據(jù)信號輸入與控制邏輯差異,可分為開關型、遠控調(diào)節(jié)型和比例調(diào)節(jié)型。開關型:接收開關信號控制全開、全關動作,無法中途停止,依賴限位開關保護。遠控調(diào)節(jié)型:通過繼電器信號實現(xiàn)分段控制,信號復位后執(zhí)行機構立即停止,屬于開環(huán)調(diào)節(jié)。比例調(diào)節(jié)型:采用閉環(huán)控制系統(tǒng),輸入4-20mA信號與行程呈線性比例關系,集成PID算法實現(xiàn)精確定位,適用于連續(xù)過程控制。三類執(zhí)行機構分別對應不同的自動化層級,從基礎開關控制到高精度連續(xù)調(diào)節(jié),覆蓋工業(yè)生產(chǎn)中90%以上的閥門驅(qū)動需求。隨著技術的進步,未來的電動執(zhí)行機構將更加注重節(jié)能環(huán)保,為用戶提供更高的價值。
撥叉式氣動執(zhí)行機構的撥叉盤使扭矩轉換的杠桿更大,傳統(tǒng)齒輪齒條式氣動執(zhí)行機構小齒輪的半徑轉換為對應的扭矩杠桿相對較小。在執(zhí)行器開啟的過程中,撥叉式執(zhí)行機構在軸轉動0°、45°、90°輸出的力矩成線性,分別是輸出力矩的100%、50%、100%,而齒輪齒條式執(zhí)行器輸出力矩成直線,整個開啟過程都是一樣的。在撥叉式氣動執(zhí)行機構運作時,輸出力扭能隨角度改變而改變,而且在閥門開啟或關閉位置,力矩輸出值至大,這正好與閥門的啟閉規(guī)律相符。相比齒輪齒條式執(zhí)行機構,撥叉式氣動執(zhí)行機構更能節(jié)省力矩,因為齒輪齒條式執(zhí)行機構的力矩是恒定。相較于傳統(tǒng)的手動或液壓驅(qū)動方式,撥叉式氣動執(zhí)行機構提供了更為清潔環(huán)保的選擇。國產(chǎn)氣動執(zhí)行器制造商
在安裝之前,務必仔細閱讀執(zhí)行機構廠家提供的說明書,并按照指示進行正確的設置?;ぶ悄軋?zhí)行器設備
根據(jù)使用環(huán)境確定合適的防爆認證(如Exd II CT4)是確保電動執(zhí)行機構安全、穩(wěn)定運行的重要措施。 在化工、油氣等危險場景中,由于存在易燃易爆的氣體或粉塵,一旦發(fā)生電氣火花,就可能引發(fā)嚴重的危險事故。所以,在這些場景下使用的電動執(zhí)行機構必須具備防爆設計。防爆認證等級如Exd II CT4,這個等級標準詳細規(guī)定了執(zhí)行機構在不同危險環(huán)境中的防爆性能要求。例如,“Ex”表示防爆標志,“d”表示隔爆型,這種類型的執(zhí)行機構能夠?qū)?nèi)部可能產(chǎn)生的危險限制在一個密封的外殼內(nèi),防止傳播到周圍環(huán)境;“II”表示適用于除煤礦瓦斯氣體之外的其他危險性氣體環(huán)境;“C”表示可用于氫氣、乙炔等危險程度較高的可燃性氣體;“T4”表示設備的表面溫度不超過135℃。這一系列的規(guī)定就像一個嚴格的安全標準,確保電動執(zhí)行機構在危險環(huán)境中不會成為引發(fā)危險的源頭?;ぶ悄軋?zhí)行器設備